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Universidad Nacional Pedro Ruiz Gallo

Facultad de Ingeniera Mecnica Elctrica

Ao de la Diversificacin Productiva y del Fortalecimiento de la Educacin

Aplicaciones del Campo Elctrico en la Medicina

CURSO:

Electricidad y Magnetismo

DOCENTE:

Msc Gutierrez Atoche Egberto Serafn

CICLO:

IV Alumno:

Ramirez Montenegro Dante

LAMBAYEQUE 27/05/15

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I. Introduccin

Hemos estudiado el campo elctrico, los fenmenos producidos por ste en distintos

materiales y entornos, su representacin y efectos por distintos tipos de distribucin de

carga. Sabemos cun importante es el conocimiento de este fenmeno, pero no queda de

ms estudiar de manera somera algunas de las aplicaciones actuales de este fenmeno en

la medicina, si bien es cierto, la tecnologa desarrollada es tan compleja para esta rama de

la ciencia, que con nuestro avance en conocimientos es un poco difcil de entender, pero

dado que manejamos los principios fundamentales, podremos comprender en gran parte

el funcionamiento sobre la base terica, y acercarnos un poco a idealizar la realidad tcnica

de estas tecnologas.

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NDICE

I. Introduccin 2

II. El Bioelectromagnetismo 4

2.1 Fenmeno Biolgico 4

III. La Electroquimioterapia 5

3.1. Definicin: 5

3.2. ECT: indicaciones, efectividad 5

3.3. Aplicaciones clnicas 5

3.4. Ventajas 6

IV. El Ciclotrn 6

4.1. Definicin: 6

4.2. Funcionamiento: 6

4.3. Aplicaciones mdicas: 7

4.4. Tomografa por Emisin de Positrones 7

V. ANEXOS: 8

5.1. Pases donde se utiliza la ECT 8

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II. El Bioelectromagnetismo

El bioelectromagnetismo es una rama de las ciencias biolgicas que estudia el fenmeno consistente en la produccin de campos magnticos o elctricos producidos por seres vivos; estos dos conceptos van fuertemente unidos, ya que toda corriente elctrica produce un campo magntico.

Los ejemplos de este fenmeno incluyen el potencial elctrico de las membranas celulares y las corrientes elctricas que fluyen en nervios y msculos como consecuencia de su potencial de accin. No debe confundirse con la bioelectromagntica, que se ocupa de los efectos de una fuente externa de electromagnetismo sobre los organismos vivos, ni con el estudio de la magnetorrecepcin, la percepcin del campo magntico por parte de los seres vivos, ni tampoco con el biomagnetismo que plantea curar males con imanes.

Las clulas biolgicas usan gradientes electrostticos para almacenar energa metablica, para realizar trabajo o desencadenar cambios internos, e intercambiarse seales. El bioelectromagnetismo es la corriente elctrica producida por potenciales de accin junto con los campos magnticos que generan a travs del fenmeno del electromagnetismo.

El bioelectromagnetismo se estudia principalmente a travs de las tcnicas de electrofisiologa. A fines del siglo XVIII, el mdico y fsico italiano Luigi Galvani registr por primera vez el fenmeno de la contraccin de un msculo de cadver mientras disecaba una rana en una mesa donde haba realizado experimentos con electricidad. Galvani acu el trmino electricidad animal para denominarlo, mientras que actualmente se denomina galvanismo. Galvani y sus contemporneos consideraron que la activacin muscular era resultado de un fluido elctrico o sustancia presente en el nervio.2

El bioelectromagnetismo es un aspecto de todos los seres vivos, incluidas todas las plantas y los animales.

2.1. Fenmeno Biolgico

"Los organismos pueden verse influidos tambin por campos magnticos y electromagnticos externos. Cambios en los campos naturales del cuerpo pueden producir cambios fsicos y de conducta".

Eventos elctricos de corta vida llamados potenciales de accin se producen en varios tipos de clulas animales que se denominan clulas excitables, una categora de clula incluyen neuronas, clulas musculares, y las clulas endocrinas, as como en algunas clulas de la planta. Estos potenciales de accin se utilizan para facilitar la comunicacin intercelular y activar procesos intracelulares. Los fenmenos fisiolgicos de los potenciales de accin son posibles porque los canales inicos activados por voltaje permiten que el potencial de reposo causada por gradiente electro-qumico a ambos lados de una membrana celular a resolver.

Bioelectromagnetismo se estudia principalmente a travs de las tcnicas de electrofisiologa. A finales del siglo XVIII, el italiano, el mdico y fsico Luigi Galvani primero registraron el fenmeno, mientras diseccionaba una rana en una mesa donde haba estado llevando a cabo experimentos con la electricidad esttica. Galvani acu el trmino electricidad animal para describir el fenmeno, mientras que los contemporneos etiquetaron galvanismo. Galvani y contemporneos consideraron la activacin muscular como resultado de un fluido elctrico o sustancia en los nervios.

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Algunos animales acuticos por lo general tienen sensores bioelctricos agudos, que proporcionan una sensacin conocida como electrorrecepcin, mientras que las aves migratorias son capaces de navegar en parte por la orientacin con respecto al campo

magntico de la Tierra. En una aplicacin extrema del electromagnetismo la anguila elctrica es capaz de generar un gran campo elctrico fuera de su cuerpo utilizados para la defensa, la caza y auto dedicado a travs de un rgano elctrico.

III. Electroquimioterapia (ECT):

Un nuevo escaln en el tratamiento del cncer

3.1. Definicin:

La electroquimioterapia es un tratamiento contra el cncer muy novedoso que se utiliza en forma rutinaria en pacientes en Europa desde el 2006.

Consiste en la administracin de una droga antineoplsica por va intravenosa en muy baja dosis, y luego la aplicacin de un campo elctrico sobre la superficie del tumor. El campo elctrico induce la formacin de poros en la membrana celular que permiten el ingreso del frmaco al interior de las clulas.

El frmaco utilizado es la bleomicina que es escasamente permeable a la membrana celular, es por esto que slo ingresa a las clulas que han sido permeabilizadas por el campo elctrico aplicado, de all la selectividad de la ECT.

3.2. ECT: indicaciones, efectividad

La indicacin principal de este tratamiento, son aquellos pacientes que no tuvieron una buena respuesta a las terapias contra el cncer disponibles, que no son candidatos a ciruga, zonas previamente irradiadas, o aquellos pacientes que se rehsan al tratamiento convencional. Tambin puede ser usado como citoreductor previo, para realizar cirugas menos agresivas o incluso tratar los mrgenes de reseccin para prevenir una recidiva.

Este es un tratamiento paliativo que ayuda enormemente a mejorar la calidad de vida de los pacientes. Puede ser realizado en forma ambulatoria, y puede realizarse incluso en pacientes muy deteriorados ya que puede utilizarse con anestesia local para el procedimiento.

Efectividad: dentro de los aspectos ms notables encontramos que posee una respuesta completa en el 80% de las lesiones sin importar su histologa.

Mediante el proyecto ESOPE (European Standard Operating Procedures for Electrochemotherapy) se establecieron las pautas para su utilizacin.

Referencia: (European Journal of Cancer EJC Supplement Volumen 4, No 11, Noviembre 2006)

3.3. Aplicaciones clnicas

Tumores primarios o metstasis cutneas y subcutneas, ulceradas, sangrantes o dolorosas independientemente de su histologa.

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Areas previamente irradiadas.

Reduccin de tamao para realizar una ciruga menos agresiva o para luego aplicar tratamiento radiante.

Casos donde la ciruga es dificultosa o imposible.

Pacientes que se rehsan al tratamiento convencional.

3.4. Ventajas

Puede ser aplicada todas las veces que sea necesario sin que ello disminuya su efectividad.

Respuesta independientemente de la histologa del tumor.

Efectos adversos mnimos.

Procedimiento de corta duracin y ambulatorio.

Constituye un escaln ms cuando fallan otros tratamientos ya que puede aplicarse en zonas previamente tratadas (radioterapia, cicatriz quirrgica, etc) o cuando el paciente se rehsa a quimio o radio frmacos.

Tratamiento paliativo, no-adyuvante o adyuvante.

Debido al escaso tiempo de recuperacin luego del tratamiento, pacientes con corta expectativa de vida se benefician de no tener que permanecer largo tiempo en el hospital.

Puede ser realizado en pacientes en mal estado general con anestesia local.

Alternativa viable para lesiones hemorrgicas debido al fenmeno de vascular lock

Procedimiento que preserva tejido funcional.

IV. Aplicaciones en la medicina del ciclotrn

4.1. Definicin:

El ciclotrn es un acelerador de partculas circular que, mediante la aplicacin combinada de un campo elctrico oscilante y otro magntico consigue acelerar los iones hacindolos girar en rbitas de radio y energa crecientes. El ciclotrn evita las dificultades de acelerar iones utilizando la diferencia de potencial asociados a los campos elctricos intensos, por medio de la aceleracin mltiple de los iones hasta alcanzar elevadas velocidades sin el empleo de altos voltajes.

4.2. Funcionamiento:

Para acelerar una partcula cargada, necesitaremos un campo elctrico lo suficientemente potente. Pero, si conseguimos hacer que las partculas pasen muchas veces a travs del mismo campo elctrico, conseguiremos aceleraciones sucesivas y, la energa de las partculas ir aumentando. Para desviar las partculas cargadas podremos utilizar un campo magntico. El campo magntico

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utilizado podemos pensar que, depender de la partcula acelerada y de las caractersticas del ciclotrn.

4.3. Aplicaciones mdicas:

Se usa para la produccin de elementos radioactivos que son utilizados por equipos mdicos sofisticados, unos en el diagnstico mdico y otros en radioterapia. Pues, juega un rol muy importante en las aplicaciones de la radioactividad en medicina. La incorporacin de un Ciclotrn en un hospital impacta considerablemente al sector de la Salud posibilitando la aplicacin de una de las herramientas ms poderosas en el diagnstico de diferentes enfermedades, con una tcnica que apunta a la determinacin de una falla metablica de las clulas, lo que sucede normalmente en una fase anterior a la ocurrencia de una diferencia morfolgica significativa. Los positrones dirigidos a investigacin en patologa cerebral y cardiaca. Se puede focalizar en viabilidad miocrdica en infarto crnico. Las indicaciones ms reconocidas en la neurologa son la epilepsia y la demencia. Sin embargo, las aplicaciones en el campo de la oncologa han aumentado y son mltiples en los ltimos aos. Esto ha llevado a los centros hospitalarios de diversas regiones a considerar esta tecnologa como necesaria, pues puede mejorar la relacin costo beneficio en pacientes con cncer, optimizan la seleccin de terapias de alto costo y adems evitando cirugas innecesarias en los casos muy avanzados.

4.4. Tomografa por Emisin de Positrones

La tomografa por emisin de positrones (PET) es un tipo de procedimiento de medicina nuclear que mide la actividad metablica de las clulas de los tejidos del cuerpo. La PET es en realidad una combinacin de medicina nuclear y anlisis bioqumico. Se utiliza principalmente en pacientes que tienen enfermedades del corazn o del cerebro y cncer, la PET ayuda a visualizar los cambios bioqumicos que tienen lugar en el cuerpo, como el metabolismo (proceso por el cual las clulas transforman los alimentos en energa despus de que han sido digeridos y absorbidos en la sangre) del msculo cardaco. Los estudios con tomografas PET evalan el metabolismo de un rgano o tejido en particular, de manera que se evala la informacin correspondiente a la fisiologa (funcionamiento) y la anatoma (estructura) del rgano o tejido, as como sus propiedades bioqumicas.Por ello, las tomografas PET pueden detectar cambios bioqumicos en un rgano o tejido que pueden identificar el comienzo de un proceso patolgico antes de que puedan observarse los cambios anatmicos relacionados con la enfermedad a travs de otros procedimientos con imgenes como la tomografa computarizada o la resonancia magntica.

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V. ANEXOS:

5.1. Pases donde se utiliza la ECT

Italia +20 centros.

Francia Institut Gustave Roussy - Villejuif

Eslovenia Institute of Oncology, Ljubljana

Irlanda Cork Cancer Research Centre, Cork

Dinamarca University Hospital Herlev, Copenhagen

Espaa Hospital Provincial de la Misericordia, Toledo, Hospital Clinic Barcelona

Clinica Universitaria, Univesidad de Navarra, Pamplona, Hospital MD ANDERSON, Madrid

Reino Unido JCU John Cook University Hospital, Middlesbrough (UK)

Hungra Szeged University, Szeged (Hungary)

Grecia Athens Regional Cancer Hospital Agios Savvas, Athens (Greece)

Suecia Lund University, Lund, rebro University, rebro

Portugal IPO, Lisboa

Alemania Kiel University, Kiel, Bonn Medical Centre, Bonn